Bài giảng cơ sở thiết kế máy 2 - P2

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 2 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư
1
PHÁƯN IV

CẠC CHI TIÃÚT MẠY GHẸP

Âãø tảo thnh mạy, cạc chi tiãút mạy v bäü pháûn mạy cáưn âỉåüc liãn kãút våïi nhau.
 Cọ hai loải liãn kãút :
+ Liãn kãút âäüng (khåïp âäüng) : bn lãư , äø trủc, càûp bạnh ràng.
+ Liãn kãút cäú âënh (mäúi ghẹp) : mäúi ghẹp âinh tạn, mäúi ghẹp bàòng hn, mäúi ghẹp bàòng âäü
däi, mäúi ghẹp then, then hoa, trủc âënh hçnh, mäúi ghẹp ren.
 Mäúi ghẹp âỉåüc chia thnh :
+ Mäúi ghẹp thạo âỉåüc: cọ thãø tạch cạc bäü pháûn mạy råìi nhau m cạc chi tiãút mạy khäng bë
hng, vê dủ mäúi ghẹp ren, mäúi ghẹp then, then hoa, trủc âënh hçnh.
+ Mäúi ghẹp khäng thạo âỉåüc: khäng thãø thạo råìi cạc bäü pháûn mạy m khäng lm hỉ hng
mäüt pháưn hay ton bäü cạc chi tiãút mạy ghẹp, vê dủ mäúi ghẹp bàòng âinh tạn, mäúi ghẹp bàòng âäü
däi.
 Ngoi ra, cn phán thnh :
+ Mäúi ghẹp chàõc (chè cáưn bo âm âäü bãưn).
+ Mäúi ghẹp chàõc kên (vỉìa âm bo âäü bãưn, vỉìa âm bo âäü kên khêt).
 Chè tiãu cå bn vãư kh nàng lm viãûc ca mäúi ghẹp l âäü bãưn, bao gäưm âäü bãưn ténh v âäü bãưn
mi. Cáưn bäú trê kãút cáúu sao cho âm bo âỉåüc âäü bãưn âãưu giỉỵa cạc pháưn tỉí âỉåüc ghẹp, âãø cọ thãø
sỉí dủng hãút kh nàng chëu ti ca váût liãûu.
Mäúi ghẹp dng trong cạc bçnh chỉïa cháút lng hay cháút khê cn cáưn âm bo âäü kên khêt. Mäúi
ghẹp trong cạc mạy nhỉ mạy cäng củ cáưn cọ â âäü cỉïng nhàòm âm bo âäü chênh xạc chi tiãút
âỉåüc gia cäng trãn mạy.


Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 2 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư
2

CHỈÅNG XIII
GHẸP BÀỊNG ÂINH TẠN

13.1. Khại niãûm chung
1. Giåïi thiãûu mäúi ghẹp âinh tạn




















 Âinh tạn : thanh hçnh trủ trn, cọ m åí hai âáưu; m sàơn : âỉåüc chãú tảo sàơn ; m tạn : âỉåüc tảo
nãn khi ghẹp âinh tạn vo mäúi ghẹp.
 Cạc loải âinh tạn :
Theo hçnh dảng m âinh, phán thnh :
- Âinh tạn m chm cáưu (sỉí dủng räüng ri)

- M cän
- M chçm
- M nỉía chçm (sỉí dủng khi cáưn gim khäúi
lỉåüng, khi khäng cọ chäù âàût m âinh).
Ngoi ra, cn cọ âinh tạn räùng (dng cho váût
liãûu da, vi...), âinh tạn cọ m näø (mäüt âáưu cọ
chỉïa thúc näø, khi näø s tảo ra m tạn.
 Váût liãûu âinh tạn : Âinh tạn thỉåìng lm bàòng
kim loải dãù biãún dảng, thẹp êt cạc bon nhỉ CT34,
CT38, C10, C15 hồûc bàòng håüp kim mu.
 Kêch thỉåïc cå bn ca âinh tạn m chm cáưu :
R = (0,851)d;
S
1

S
2
M sàơn
Táúm ghẹp (1)
Táúm ghẹp (2)
Âinh tạn
M tạn
Hçnh 13.1 : Mäúi ghẹp âinh tạn
a) m chm cáưu
b) m cän
d) m nỉía chçm
c) m chçm
Hçnh 13.2: Mäúi ghẹp âinh tạn
Hçnh 13.2d : Âinh tạn räùng
M

tạn
Hçnh 13.2e : Âinh tạn cọ m näø
d
l
B
R
h
Hçnh 13.2e : Kêch thỉåïc cå bn
ca âinh tạn m chm cáưu

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 2 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư
3
D = (1,6÷1,75)d
h = (0,6÷0,65)d;

(1,5 1, 7)=+÷
∑
lS d

 Cạch tảo mäúi ghẹp âinh tạn
Gia cäng läù âinh (âäüt hay khoan). Cho âinh tạn vo läù ca mäúi ghẹp v tạn lải tảo thnh m
tạn. Cọ hai phỉång phạp tạn :
- Tạn ngüi : Khäng nung nọng âinh. Dng cho âinh tạn bàòng kim loải mu cọ d báút k hay
dng cho âinh tạn bàòng thẹp cọ d < (8-10mm).
- Tạn nọng : Nung nọng âáưu âinh tạn bàòng thẹp âãún nhiãût däü 1000÷1100
0
C (mu â tỉåi).
Dng cho âinh tạn bàòng thẹp cọ d > (8-10mm).

Âãø mäúi ghẹp âỉåüc kên ngỉåìi ta tạn biãn, bàòng cạch dng bụa v âủc bàòng tạn quanh mẹp
biãn.
2. Phán loải mäúi ghẹp âinh tạn
 Theo cäng dủng, phán thnh :

+ Mäúi ghẹp chàõc : dng cho cạc kãút cáúu nhỉ cáưu, dn cáưu trủc...
F
F
S
t
d
I
I
a
b
c
d
e
Hçnh 13.3a : Mäúi ghẹp chäưng 1 dy âinh
Hçnh 13.3b : Mäúi ghẹp giạp mäúi hai táúm âãûm, mäüt dy âinh

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 2 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư
4
+ Mäúi ghẹp chàõc kên : dng trong näưi håi, bçnh cọ ạp sút cao...
 Theo hçnh thỉïc cáúu tảo, phán thnh :
+ Mäúi ghẹp chäưng
+ Mäúi ghẹp giạp mäúi
Cọ thãø dng mäüt dy âinh hay nhiãưu dy âinh. Våïi mäúi ghẹp giạp mäúi, cọ thãø dng 1 táúm
âãûm hồûc 2 táúm âãûm).
13.2. Tênh mäúi ghẹp chàõc
1. Âàûc âiãøm lm viãûc ca mäúi ghẹp âinh tạn
 Tạn nọng
Lục ngüi, thán âinh co lải theo chiãưu dc v theo chiãưu ngang.
- Co theo chiãưu dc ⇒ lỉûc dc xiãút chàût cạc táúm ghẹp lải våïi nhau, giỉỵa cạc táúm ghẹp sinh ra
lỉûc ma sạt.

- Co theo chiãưu ngang ⇒ khe håí giỉỵa läù v thán âinh.

















Khi chëu lỉûc ngang F (hçnh 13.4a), lỉûc F cọ xu hỉåïng kẹo cạc táúïm ghẹp trỉåüt tỉång âäúi våïi
nhau ⇒ giỉỵa cạc bãư màût tiãúp xục xút hiãûn lỉûc ma sạt Fms.
Nãúu F < Fms ⇒ ti trng truưn tỉì táúm n sang táúm kia nhåì lỉûc ma sạt.
Nãúu F > Fms ⇒ hai táúm trỉåüt tỉång âäúi våïi nhau mäüt khong bàòng khe håí giỉỵa läù v thán
âinh, ti trng truưn tỉì táúm n sang táúm kia thäng qua thán âinh, khi âọ thán âinh chëu càõt, dáûp
v ún.
 Tạn ngüi
Gi sỉí mäúi ghẹp âỉåüc chãú tảo chênh xạc, giỉỵa läù v thán âinh khäng cọ khe håí ⇒ ngay tỉì khi
chëu ta
íi trng F, thán âinh â lm viãûc v truưn ti trng tỉì táúm ny sang táúm kia. Thán âinh
chëu càõt, dáûp v ún.
2. Tênh mäúi ghẹp chäưng chëu lỉûc ngang

Hçnh 13.4a
F
F
Hçnh 13.4b

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 2 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư
5
a) Mäúi ghẹp chäưng 1 dy âinh
B qua lỉûc ma sạt (vç ráút khọ xạc âënh). Gi sỉí lỉûc ngang phán bäú âãưu trãn tiãút diãûn ngang
ca táúm ghẹp.
Lỉûc tạc dủng lãn mäùi âinh hay lỉûc tạc dủng lãn mäüt âoản táúm ghẹp cọ chiãưu räüng bàòng bỉåïc t
- hçnh 13.3a :
1
F
F
z
=
våïi z : säú âinh tạn.
 Cạc dảng hng ca mäúi ghẹp v âiãưu kiãûn bãưn tỉång ỉïng :
¾ Âinh bë càõt âỉït

[]
2
1
d
d
F
4
π
≤τ

(13.1)
Våïi [
τ
]
d
: ỉïng sút càõt cho phẹp ca âinh.
¾ Táúm ghẹp bë kẹo âỉït theo tiãút diãûn I - I qua tám cạc âinh

[ ]
1
kt
F(td)S≤− σ
(13.2)
Våïi [
σ
]
kt
: ỉïng sút kẹo cho phẹp ca táúm ghẹp, S : chiãưu dy táúm ghẹp
¾ Bãư màût tiãúp xục giỉỵa läù v thán âinh bë dáûp

[ ]
1
d
FS.d.≤σ
(13.3)
Våïi [
σ
]
d
: ỉïng sút dáûp cho phẹp.

¾ Biãn bë càõt âỉït theo cạc tiãút diãûn ab, cd

[]
1
t
d
F2e .S.
2
⎛⎞
≤− τ
⎜⎟
⎝⎠
(13.4)
Våïi [
τ
]
t
: ỉïng sút càõt cho phẹp ca táúm ghẹp
Ghi chụ : Trãn thỉûc tãú, ỉïng sút phán bäú phỉïc tảp trong cạc tiãút diãûn ab v cd ⇒ âãø an ton, chiãưu di
tênh toạn tải cạc tiãút diãûn ny láúy bàòng : e = d/2.
¾ Xút phạt tỉì âiãưu kiãûn vãư âäü bãưn âãưu
⇒
quan hãû giỉỵa cạc kêch thỉåïc ca mäúi ghẹp :
Tỉì (13.1) v (13.3)
⇒

[] [ ]
2
dd
d

S.d.
4
π
τ= σ

våïi :
[ ] [ ]
dd
(1, 6 2)σ= ÷ τ

⇒
d = (2
÷
2,5)S; láúy d = 2S
Tỉì (13.1) v (13.2)
⇒

[] [ ]
2
dkt
d
(t d)S
4
π
τ=− σ

våïi : d = 2S v
[ ] [ ]
dkt
τ≈σ

⇒
t
≈
2,6d
Tỉì (13.1) v (13.4)
⇒

[] []
2
dt
dd
2e .S.
42
π
⎛⎞
τ= − τ
⎜⎟
⎝⎠

våïi : d = 2S v
[ ] [ ]
td
0,8.τ≈ τ

⇒
e
≈
1,5d
¾ Säú âinh cáưn thiãút suy tỉì âiãưu kiãûn (13.1) :

[]
2
1
d
Fd
F
z4
π
≤= τ

⇒

[]
2
d
4F
z
d.
≥
π τ

Ghi chụ : Trong cạc cäng thỉïc trãn âáy, lỉûc F tênh bàòng N, kêch thỉåïc chiãưu di tênh bàòng mm, ỉïng
sút tênh bàòng MPa (N/mm
2
).

b) Cạc mäúi ghẹp khạc
Tỉång tỉû nhỉ trãn, cng xút phạt tỉì u cáưu vãư âäü bãưn âãưu ca mäúi ghẹp, ngỉåìi ta cng tçm âỉåüc
quan hãû kêch thỉåïc trong cạc mäúi ghẹp khạc :

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 2 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư
6
+ Mäúi ghẹp chäưng hai dy âinh :
d 2S; t 4d; e 1,5d= ==

+ Mäúi ghẹp chäưng n dy âinh :
d2S;t(1,6n1)d;e1,5d= =+ =

+ Mäúi ghẹp giạp mäúi hai táúm âãûm, mäüt dy âinh :
d 1,5S; t 3,5d; e 2d= ==

+ Mäúi ghẹp giạp mäúi hai táúm âãûm, hai dy âinh :
d 1,5S; t 6d; e 2d= ==

+ Mäúi ghẹp giạp mäúi hai táúm âãûm, n dy âinh :
d1,5S;t3(2,4n1)d;e2d= =+=

Sau âọ, tênh säú âinh cáưn thiãút theo âiãưu kiãûn bãưn càõt :

[]
2
d
4F
z
id
≥
πτ

Trong âọ : i l säú tiãút diãûn chëu càõt ca thán âinh.

3. Hãû säú âäü bãưn ca mäúi ghẹp
Âãø âạnh giạ âäü bãưn ca mäúi ghẹp, ngỉåìi ta so sạnh nọ våïi táúm ngun bàòng cạch dng hãû säú âäü bãưn
ϕ. Hãû säú âäü bãưn ϕ l t säú giỉỵa lỉûc täúi âa m mäúi ghẹp chëu âỉåüc v lỉûc täúi âa m táúm ngun cọ thãø chëu
âỉåüc.
Hãû säú ϕ âỉåüc xạc âënh theo cäng thỉïc :
[ ]
[]
k
k
(t d)S
td
tS t
−σ
−
ϕ= =
σ
, våïi t l bỉåïc âinh, d l âỉåìng kênh
thán âinh.
Våïi cạc mäúi ghẹp cọ quan hãû kêch thỉåïc nhỉ vỉìa nãu trãn, ta cọ :
+ Mäúi ghẹp chäưng mäüt dy âinh, mäüt tiãút diãûn chëu càõt ca thán âinh: ϕ = 0,67
+ Mäúi ghẹp giạp mäúi hai táúm âãûm, mäüt dy âinh: ϕ = 0,71
+ Mäúi ghẹp chäưng hai dy âinh : ϕ = 0,75
+ Mäúi ghẹp giạp mäúi hai táúm âãûm, hai dy âinh: ϕ = 0,83
Chụng ta tháúy kh nàng ti ca mäúi ghẹp âinh tạn gim khạ nhiãưu so våïi táúm ngun.
4. ỈÏng sút cho phẹp

Âäúi våïi cạc mäúi ghẹp chëu ti trng ténh, hồûc chëu ti trng thay âäøi nhỉng khäng âäøi chiãưu, ỉïng sút
cho phẹp nhỉ sau :

Trë säú ỉïng sút cho phẹp MPa

Loải ỉïng sút Cạch gia cäng läù
Thẹp CT31, CT34 Thẹp CT38
Khoan 140 140
[τ]
d

Âäüt 100 100
Khoan 280 320
[σ]
d

Âäüt 240 280
[σ]
kt
Khoan hay âäüt 140 160
[τ]
t
Khoan hay âäüt 90 100

Trỉåìng håüp ti trng thay âäøi âäøi chiãưu, phi gim båït ỉïng sút cho phẹp gim âi mäüt lỉåüng, bàòng
cạch nhán våïi hãû säú γ : våïi
max min
1
ab(F /F)
γ=
−

Trong âọ : F
max
, F

min
l ti trng låïn nháút v nh nháút, cọ mang dáúu ca chụng. Våïi táúm ghẹp bàòng
thẹp êt cạc bon : a =1 v b = 0,3. Våïi táúm ghẹp bàòng thẹp cạc bon trung bçnh : a =1,2 v b = 0,8.
Cạc ỉïng sút âãø tênh toạn l ỉïng sút cỉûc âải ca chu k ỉïng sút.
13.3. Tênh mäúi ghẹp chàõc kên
Våïi mäúi ghẹp chàõc kên phi vỉìa bo âm âäü bãưn, vỉìa bo âm kên
⇒
phi thiãút kãú kãút cáúu
sao cho dỉåïi tạc dủng ca ti trng, cạc táúm ghẹp khäng trỉåüt tỉång âäúi våïi nhau. Mún váûy, lỉûc

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 2 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư
7
tạc dủng phi nh hån lỉûc ma sạt sinh ra giỉỵa cạc táúm ghẹp. Tuy nhiãn lỉûc ma sạt ráút khọ xạc
âënh chênh xạc bàòng l thuút, do âọ ngỉåìi ta dỉûa vo thỉûc nghiãûm âãø tçm ra giåïi hản cn trỉåüt
ca mäúi ghẹp.
Giåïi hản cn trỉåüt [
ξ
] ca mäúi ghẹp l lỉûc cn khäng cho cạc táúm ghẹp trỉåüt tỉång âäúi våïi
nhau, âỉåüc tảo nãn båíi âinh tạn cọ tiãút diãûn bàòng 1 âån vë diãûn têch.
Âãø mäúi ghẹp âỉåüc kên, lỉûc kẹo ngang
ξ
tạc dủng lãn mäüt âån vë diãûn têch thán âinh khäng
vỉåüt quạ giåïi hản cn trỉåüt :

[]
1
2
F
d
4

ξ= ≤ ξ
π

Våïi F
1
lỉûc m mäüt âinh tạn phi chëu.


[ξ] : ûtra bng theo kiãøu mäúi ghẹp v cỉåìng âäü lỉûc tạc dủng.
Mäúi ghẹp chäưng mäüt dy âinh : [ξ] = 60 ÷ 70 MPa
Mäúi ghẹp chäưng hai dy âinh : [ξ] = 60 ÷ 65 MPa
Mäúi ghẹp chäưng ba dy âinh : [ξ] = 55 ÷ 60 MPa
Mäúi ghẹp giạp mäúi hai táúm âãûm, hai dy âinh : [ξ] = 95 ÷ 115 MPa
Mäúi ghẹp giạp mäúi hai táúm âãûm, ba dy âinh : [ξ] = 90 ÷ 110 Mpa

13.4. Âạnh giạ mäúi ghẹp âinh tạn
 Ỉu âiãøm
So våïi mäúi ghẹp hn., mäúi ghẹp âinh tạn chàõc chàõn hån, dãù kiãøm tra cháút lỉåüng, êt lm hng
cạc chi tiãút khi cáưn thạo råìi.
 Nhỉåüc âiãøm
Täún kim loải, giạ thnh cao, hçnh dảng kêch thỉåïc cäưng kãưnh.
 Phảm vi sỉí dủng
Mäúi ghẹp âinh tạn âỉåüc dng phäø biãún trong cạc trỉåìng håüp :
+ Mäúi ghẹp âàûc biãût quan trng, mäúi ghẹp trỉûc tiãúp chëu cháún âäüng hồûc va âáûp (cáưu, dn cáưu
trủc trãn 200 táún...)
+ Mäúi ghẹp nãúu bë âäút nọng s bë cong vãnh hồûc gim cháút lỉåüng (do âọ khäng hn âỉåüc)
+ Mäúi ghẹp bàòng cạc váût liãûu chỉa hn âỉåüc.

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 2 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư
8
CHỈÅNG XIV
GHẸP BÀỊNG HN

14.1. Khại niãûm chung
1. Giåïi thiãûu mäúi ghẹp hn
Trong quạ trçnh hn, cạc chi tiãút mạy âỉåüc âäút nọïng củc bäü âãún nhiãût âäü nọng chy hồûc do
v gàõn lải våïi nhau nhåì lỉûc hụt giỉỵa cạc phán tỉí kim loải.
2. Cạc loải mäúi ghẹp hn
 Theo hçnh thỉïc cäng nghãû, phán mäúi ghẹp hn thnh :
+ Mäúi hn bàòng häư quang âiãûn, hn håi, lm kim loải bë nọng chy v gàõn lải våïi nhau,
khäng cáưn lỉûc ẹp chụng.
+ Mäúi hn tiãúp xục, lm kim loải bë do v phi dng lỉûc ẹp chụng lải våïi nhau.
+ Mäúi hn váøy, khäng nung chy kim loải âỉåüc ghẹp m chè nung chy váût liãûu hn.
Phỉång phạp hn thäng dủng nháút l hn häư quang âiãûn. Cọ thãø tiãún hnh bàòng tay hồûc tỉû âäüng. Khi
hn, nhiãût lỉåüng ca häư quang lm nọng chy miãûng váût hn, tảo thnh rnh kim loải lng, âäưng thåìi kim
loải ca que hn cng nọng chy v láúp âáưy rnh. Âãø giỉỵ cho kim loải khäng bë oxit họa v häư quang âỉåüc
äøn âënh, åí ngoi que hn quẹt mäüt låïp thúc hn mng hồûc dy.
 Theo cäng dủng, phán mäúi ghẹp hn thnh :
+ Mäúi hn chàõc
+ Mäúi hn chàõc kên
 Theo hçnh dảng kãút cáúu, cọ cạc kiãøu hn sau âáy :
+ Mäúi hn giạp mäúi (hçnh 14.1a)
+ Mäúi hn chäưng (hçnh 14.1b)
+ Mäúi hn gọc dng âãø ghẹp cạc chi tiãút mạy cọ cạc bãư màût vng gọc nhau (hçnh 14.1c)

 Trong mäúi hn chäưng, ty theo vë trê tỉång âäúi giỉỵa phỉång mäúi hn v phỉång chëu lỉûc,
phán thnh :
+ Mäúi hn dc : phỉång mäúi hn song song våïi phỉång chëu lỉûc (hçnh 14.5a).
+ Mäúi hn ngang : phỉång mäúi hn vng gọc våïi phỉång chëu lỉûc (hçnh 14.5b).
+ Mäúi hn xiãn (hçnh 14.7a).
+ Mäúi hn häùn håüp (hçnh 14.7b).
14.2. Tênh âäü bãưn mäúi hn giạp mäúi

Mäúi hn giạp mäúi âỉåüc sỉí dủng räüng ri vç âån gin v âm bo hån cạc loải mäúi hn khạc.
 Cọ hai trỉåìng håüp tênh toạn mäúi hn :
Hçnh 14.1a : Mäúi hn giạp mäúi
Hçnh 14.1b : Mäúi hn chäưng
Hçnh 14.1c : Mäúi hn gọc

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 2 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư
9
+ Dỉûa vo ti trng tạc dủng âãø tçm ra chiãưu di hn cáưn thiãút, tỉì âọ thiãút kãú kãút cáúu hn. Khi thiãút kãú,
phi xút phạt tỉì âiãưu kiãûn bãưn âãưu giỉỵa mäúi hn v cạc thnh pháưn âỉåüc ghẹp.
+ Dỉûa trãn kãút cáúu âãø âënh kêch thỉåïc mäúi hn, sau âọ kiãøm nghiãûm âäü bãưn.
 Ty theo bãư dy ca cạc táúm ghẹp, cọ thãø hn theo cạc phỉång ạn khạc nhau (hçnh 14.2). Nãúu
bãư dy S ca cạc táúm ghẹp l nh thç khäng cáưn vạt mẹp. Nãúu bãư dy S trung bçnh hay låïn hån,
cáưn phi vạt mẹp âãø cọ thãø hn tháúu.

 Cạch tênh âäü bãưn mäúi hn giạp mäúi
Våïi mäúi hn giạp mäúi, ta ạp dủng cạc cäng thỉïc dng cho cạc chi tiãút mạy ngun vẻn.
Khi chëu lỉûc, mäúi hn giạp mäúi thỉåìng bë phạ hng theo mäúi hn, tải tiãút diãûn kãư bãn miãûng
hn. Tiãút diãûn nguy hiãøm ca mäúi ghẹp thỉåìng l tiãút diãûn kãư bãn miãûng hn, vç khi bë âäút nọng
cå tênh ca váût liãûu tải vng kãư bãn miãûng hn bë thay âäøi.

¾ Mäúi hn chëu lỉûc kẹo (hay nẹn) F trong màût phàóng cạc táúm ghẹp (hçnh 14.2) :
FF
M M
δ

δ

S < 8mm
S < 16mm
60
÷
70
0

S < 40mm
60
÷
70
0

Hçnh 14.2 : Kãút cáúu mäúi hn giạp mäúi (hn bàòng tay)
(2)
(3)
(1)
k
m
m

0,7k
Hçnh 14.4 : Tiãút diãûn ca
mäúi hn chäưng
b
S

σ
F

σ
M
+
Hçnh 14.3 : Phán bäú ỉïng sút kẹo (nẹn) v
ỉïng sút ún trãn tiãút diãûn nguy hiãøm
+

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 2 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư
10
Gi sỉí lỉûc tạc dủng phán bäú âãưu trãn sút chiãưu di mäúi hn v ỉïng sút phán bäú âãưu trãn tiãút
diãûn nguy hiãøm, âiãưu kiãûn bãưn :
[]
F
'
bS
σ=± ≤ σ
våïi b v S l chiãưu räüng v bãư dy ca táúm
ghẹp, [
σ
]’ l ỉïng sút kẹo (hay nẹn) ca mäúi hn.
¾ Mäúi hn chëu momen ún M trong màût phàóng cạc táúm ghẹp :

Âiãưu kiãûn bãưn :
[]
2
M
'
bS
6
σ= ≤ σ

¾ Mäúi hn chëu lỉûc kẹo (nẹn) F v momen ún M trong màût phàóng cạc táúm ghẹp :
Âiãưu kiãûn bãưn :
[]
2
MF
'
bS
bS
6
σ= ± ≤ σ

Ghi chụ :

+ T säú giỉỵa ỉïng sút cho phẹp ca mäúi hn v ỉïng sút cho phẹp ca cạc kim loải táúm ghẹp gi l hãû
säú âäü bãưn ca mäúi hn :
[ ]
[]
'σ
ϕ=
σ
. Våïi mäúi hn giạp mäúi : ϕ = 0,9 ÷1,0, våïi mäúi hn xiãn : ϕ = 1.

+ Khi cáưn tàng sỉïc bãưn mi ca mäúi ghẹp, cọ thãø dng mäúi hn xiãn.
14.3. Tênh âäü bãưn mäúi hn chäưng
 Mäúi hn chäưng kãút cáúu cäưng kãưnh hån mäúi hn giạp mäúi, nhỉng khäng cáưn vạt mẹp.
 Mäúi hn chäưng cọ tiãút diãûn nhỉ trãn hçnh 14.4 : hn bçnh thỉåìng (1), hn lm (2), hn läưi (3).
Hn bçnh thỉåìng âỉåüc sỉí dủng räüng ri nháút. Hn läưi gáy táûp trung ỉïng sút låïn, vç tiãút diãûn chäù
ghẹp thay âäøi âäüt ngäüt. Hn lm lm gim táûp trung ỉïng sút, nhỉng phi qua gia cäng cå khê, do
âọ chè dng trong kãút cáúu âàûc biãût quan trng, chëu ti trng thay âäøi.
Våïi mäúi hn dc, chiãưu di l ca mäúi hn thỉåìng láúy
l50k≤
trong âọ k l bãư räüng cảnh hn,
båíi vç nãúu l cng låïn thç ỉïng sút phán bäú cng khäng âãưu dc theo mäúi hn (hçnh 14.5a). Do cọ
sỉû táûp trung ỉïng sút låïn, do âọ khäng nãn dng mäúi hn dc âãø chëu ti trng thay âäøi.
Våïi mäúi hn ngang, nãn hn c hai màût âãø trạnh ỉïng sút ún låïn. Pháưn hai táúm chäưng lãn
nhau C nãn láúy :
C4S≥
(hçnh 14.5b).
Våïi mäúi hn ngang v hn xiãn, chiãưu di l ca mäúi hn khäng hản chãú.
1. Tênh mäúi hn chäưng chëu lỉûc kẹo (nẹn) dc theo táúm ghẹp
 Mäúi hn dc
Mäúi hn dc âỉåüc tênh theo ỉïng sút càõt
τ
. Tiãút diãûn nguy hiãøm m-m. ỈÏïng sút càõt
τ
phán bäú
khäng âãưu dc theo chiãưu di l ca mäúi hn (hçnh 14.5a). Chiãưu di l cng låïn, ỉïng sút cng
phán bäú khäng âãưu.
Âãø âån gin, ngỉåìi ta tênh theo ỉïng sút trung bçnh (ỉïng sút coi nhỉ phán bäú âãưu dc theo
chiãưu di mäúi hn. Âiãưu kiãûn bãưn cọ dảng :

[]

'
2.0,7
F
lk
τ τ
=≤

Våïi :
[ ]
'τ
l ỉïng sút càõt cho phẹp ca mäúi hn.
Ghi chụ :
T
rỉåìng håüp cạc táúm ghẹp cọ tiãút diãûn khäng âäúi xỉïng (hçnh 14.6) v gi sỉí ỉïng sút kẹo hay nẹn phán
bäú âãưu trãn tiãút diãûn táúm ghẹp, lỉûc tạc dủng F s âi qua trng tám ca tiãút diãûn. Lỉûc tạc dủng lãn cạc mäúi
hn (1) v (2) bàòng :

Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kóỳ maùy 2 - Ló Cung - Bọỹ mọn Nguyón lyù Chi tióỳt maùy - Hóỷ Tờn Chố - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt - 2008ệ
11

2
1
12
e
FF
ee
=
+

1

2
12
e
FF
ee
=
+

óứ baớo õaớm õióửu kióỷn bóửn õóửu cho hai mọỳi haỡn, ta lỏỳy :
12
21
le
le
=
.
Khi õoù, ổùng suỏỳt cừt sinh ra trong caùc mọỳi haỡn bũng nhau vaỡ õióửu kióỷn bóửn coù daỷng:

[]
12
'
().0,7
F
ll k

=
+

Mọỳi haỡn ngang
Mọỳi haỡn ngang cuợng õổồỹc tờnh theo ổùng suỏỳt cừt

. Tióỳt dióỷn nguy hióứm laỡ tióỳt dióỷn m-m.
l50k
F F
Hỗnh 14.5a : Mọỳi haỡn chọửng haỡn doỹc
m
m
S
k
m
m
Hỗnh 14.5b : Mọỳi haỡn chọửng haỡn ngang
m
m
F
F
S
k
C4S

l
F
F
m
m
F
Hỗnh 14.6 : Mọỳi haỡn doỹc, caùc tỏỳm gheùp coù tióỳt dióỷn khọng õọỳi xổùng

F
l
1
l
2
e
1
e
2
G

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 2 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư
12
Ngoi ỉïng sút tiãúp τ, trãn tiãút diãûn nguy hiãøm cn cọ ỉïng sút phạp. Hån nỉỵa, do tiãút diãûn bë thay âäøi
âäüt ngäüt nãn trãn mäúi hn cọ sỉû táûp trung sút. Mäúi hn cn chëu momen ún do lỉûc tạc dủng khäng cng
nàòm trãn mäüt âỉåìng thàóng.
Mäüt cạch gáưn âụng, ỉïng sút càõt
τ
trãn tiãút diãûn nguy hiãøm v âiãưu kiãûn bãưn ca mäúi hn hai
mäúi cọ thãø viãút nhỉ sau :
[]
'
2.0,7
F
lk
τ τ
=≤

 Mäúi hn xiãn
Âiãưu kiãûn bãưn :
[]
'
.0,7
F
lk
τ τ
=≤

Våïi l l chiãưu di cảnh hn, k l bãư bãư räüng cảnh hn (hçnh 14.7a)
 Mäúi hn häùn håüp
Âiãưu kiãûn bãưn :
[]
'
(2 ).0,7
dn
F
ll k
τ τ
=≤
+

Våïi : l
d
: chiãưu di mäúi hn dc, l
n
: chiãưu di mäúi hn ngang (hçnh 14.7b).
2. Tênh mäúi hn chäưng chëu momen M trong màût phàóng ghẹp










 Mäúi hn dc

ỈÏïng sút tiãúp τ phán bäú khäng âãưu theo chiãưu di mäúi hn. Phỉång ca τ cng thay âäøi. ỈÏng sút τ
cng phán bäú khäng âãưu khi chiãưu di l ca mäúi hn cng låïn.
Våïi mäúi hn tỉång âäúi ngàõn (l
<
b), cọ thãø xem nhỉ ỉïng sút tiãúp
τ
phán bäú âãưu trãn chiãưu di
lmäúi hn v cọ phỉång nàòm dc theo mäúi hn (hçnh 14.8a).
Âiãưu kiãûn cán bàòng lỉûc cho ta :
..0,7 .M lkb
τ
=

Suy ra âiãưu kiãûn bãưn :
[]
'
..0,7.
=≤
M
bl k
τ τ

F
F
l
α

Hçnh 14.7a : Hn xiãn
F
F
l
n

l
d

Hçnh 14.7b : Hn häùn håüp
M
Hçnh 14.8a : Mäúi hn dc chëu M trong màût phàóng ghẹp
b

l


M
τ


Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kóỳ maùy 2 - Ló Cung - Bọỹ mọn Nguyón lyù Chi tióỳt maùy - Hóỷ Tờn Chố - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt - 2008ệ
13
Mọỳi haỡn ngang
Phỏn bọỳ ổùng suỏỳt tióỳp trong tióỳt dióỷn nguy hióứm giọỳng nhổ phỏn bọỳ ổùng suỏỳt phaùp trong tióỳt
dióỷn ngang cuớa dỏửm chởu uọỳn (hỗnh 14.8b).
Do õoù, õióửu kióỷn bóửn :
[]
2
'
0,7. .
6
==
u
MM
kl
W

Mọỳi haỡn họựn hồỹp

Khi chởu momen M, tỏỳm gheùp coù xu hổồùng xoay xung quanh troỹng tỏm cuớa tióỳt dióỷn nguy hióứm, ổùng
suỏỳt tióỳp lồùn nhỏỳt
max
trong tióỳt dióỷn naỡy õổồỹc tờnh theo cọng thổùc tờnh ổùng suỏỳt xoừn lồùn nhỏỳt trong dỏửm
chởu xoừn :
max
max 0
M
rI

=
trong õoù r

max
: baùn kờnh vectồ lồùn nhỏỳt cuớa õióứm thuọỹc tióỳt dióỷn tờnh tổỡ troỹng tỏm
tióỳt dióỷn naỡy, I
0 :
momen quaùn tờnh õọỹc cổỷc cuớa tióỳt dióỷn nguy hióứm (hỗnh 14.5d).

Khi chióửu daỡi mọỳi haỡn doỹc l
d
khaù ngừn so vồùi chióửu daỡi mọỳi haỡn ngang l
n
: l
d
0,5l
n
vaỡ chióửu rọỹng caỷnh
haỡn k nhoớ hồn kờch thổồùc b : k < b coù thóứ xem nhổ ổùng suỏỳt tióỳp trong mọỳi haỡn doỹc coù phổồng song
song vồùi mọỳi haỡn naỡy vaỡ phỏn bọỳ õóửu doỹc theo chióửu daỡi l
d
cuớa mọỳi haỡn doỹc,

coỡn ổùng suỏỳt tióỳp trong mọỳi
haỡn ngang (hỗnh 14.8c) phỏn bọỳ giọỳng nhổ phỏn bọỳ ổùng suỏỳt uọỳn trong dỏửm chởu uọỳn.
ióửu kióỷn cỏn bũng lổỷc cho ta :
..
dd un
MAW

= +

Trong õoù A

d
: dióỷn tờch nguy hióứm cuớa mọỳi haỡn doỹc :
0,7 . .
dd
Aklb=
, W
u
: momen chọỳng uọỳn
cuớa tióỳt dióỷn nguy hióứm cuớa mọỳi haỡn ngang :
2
0,7 .
6
n
u
kl
W =
.
Suy ra :
2
0,7. .
.0,7. . . .
6
n
ddn
kl
Mklb

=+

M

Hỗnh 14.8b : Mọỳi haỡn ngang chởu M trong mỷt phúng gheùp
l


M
b


Hỗnh 14.8c : Mọỳi haỡn họựn hồỹp chởu M trong mỷt phúng gheùp
M
l
n

M
b



d


n

l
d

max
r
max
l

d

l
n
0,7k
Hỗnh 14.8d: Tióỳt
dióỷn nguy hióứm

Baỡi giaớng Cồ sồớ thióỳt kóỳ maùy 2 - Ló Cung - Bọỹ mọn Nguyón lyù Chi tióỳt maùy - Hóỷ Tờn Chố - Khoa Sổ phaỷm kyợ thuỏỷt - 2008ệ
14
Do :
dn
==
nón õióửu kióỷn bóửn, suy ra õióửu kióỷn bóửn :
[]
2
'
0,7. .
0,7. . .
6
=
+
n
d
M
kl
kl b


3. Tờnh mọỳi haỡn chọửng chởu lổỷc keùo F (neùn) vaỡ momen M trong mỷt phúng gheùp

Mọỳi haỡn họựn hồỹp
ióửu kióỷn bóửn :
[ ]
'=+
FM


Vồùi
F

: ổùng suỏỳt cổỷc õaỷi sinh ra do taùc duỷng cuớa lổỷc keùo F.

M

: ổùùng suỏỳt cổỷc õaỷi sinh ra do taùc duỷng cuớa momen M.
ặẽng suỏỳt cổỷc õaỷi trong mọỳi haỡn vaỡ õióửu kióỷn bóửn (hỗnh 14.9) :

[]
2
'
0,7. .
0,7. (2 )
0,7. . .
6
=+
+
+
n
dn
d

FM
kl
kl l
kl b













14.4. Tờnh õọỹ bóửn mọỳi haỡn goùc
Mọỳi haỡn goùc duỡng õóứ gheùp caùc chi tióỳt maùy coù bóử mỷt vuọng goùc vồùi nhau.










Coù thóứ haỡn theo hai kióứu nhổ hỗnh 14.10 :

- Kióứu haỡn chổợ K (giọỳng nhổ kióứu haỡn giaùp mọỳi)
- Kióứu haỡn hai bón (giọỳng nhổ kióứu haỡn chọửng)
Caùch tờnh õọỹ bóửn mọỳi haỡn goùc :
Vồùi kióứu haỡn chổợ K

tờnh toaùn tổồng tổỷ nhổ mọỳi haỡn giaùp mọỳi
Hỗnh 14.9 : Mọỳi haỡn họựn hồỹp chởu M vaỡ F trong mỷt phúng gheùp
M
l
n

M
b


l
d

F
F
M

F
+
F
+

M
l
Hỗnh 14.11 : Mọỳi haỡn goùc chởu

lổỷc keùo F vaỡ momen uọỳn M
S
S
m
m
n
n
Hỗnh 14.10 : Mọỳi haỡn goùc
Kióứu haỡn chổợ K
Kióứu haỡn hai bón

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 2 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư
15
Våïi kiãøu hn hai bãn
⇒
tênh toạn tỉång tỉû nhỉ mäúi hn chäưng
1. Tênh mäúi hn gọc chëu lỉûc kẹo F v momen ún M
+ Våïi kiãøu hn chỉỵ K, tênh tỉång tỉû nhỉ mäúi hn giạp mäúi (hçnh 14.11) :

[]
2
'
.
6
FM
Sl
Sl
σ σ
=+ ≤

+ Våïi kiãøu hn hai bãn, tênh tỉång tỉû nhỉ mäúi hn chäưng (hçnh 14.11) :

[]
2
'
0,7
0,7 .2
2.
6
FM
kl
kl
τ τ
=+ ≤

2. Mäúi hn gọc chëu momen ún M
u
v momen xồõn T











Do k << d

⇒
ỉïng sút xồõn
τ
X
do momen xồõn T gáy ra coi nhỉ phán bäú âãưu trong tiãút diãûn
nguy hiãøm ca mäúi hn (tiãút diãûn m-m). Tiãút diãûn nguy hiãøm l hçnh vnh khàn cọ âỉåìng kênh
trong d v âỉåìng kênh ngoi d++ 2.0,7k
⇒
diãûn têch tiãút diãûn nguy hiãøm:
A0,7.k.d≈π

Âiãưu kiãûn cán bàòng lỉûc :
x
d
.A. T
2
τ=

ỈÏng sút xồõn
τ
X
do momen xồõn T gáy ra :
x
2
2T
0,7k. d
τ=
π

ỈÏng sút ún

τ
U
do momen ún M
U
gáy ra :
u
u
u
M
W
τ=

Våïi :
44 22
u
W(Dd)(Dd)(Dd)(Dd)
32D 32D
ππ
=−=++−
.
Vç :
Dd2.0,7k−≈
v
Dd≈
nãn :
2
u
Wd.0,7k
4
π

≈

Suy ra :
u
u
2
4M
0,7.k d
τ=
π

Do
τ
X
v
τ
U
vng gọc våïi nhau nãn âiãưu kiãûn bãưn cọ dảng :
[]
22
xu
'τ =τ+τ ≤τ

14.5. Tênh âäü bãưn mäúi hn tiãúp xục
 Mäúi hn tiãúp xục cọ hai kiãøu :
+ Hn giạp mäúi (hçnh 14.13)
+ Hn chäưng theo cạc màût bãn (hçnh 14.14). Cọ thãø hn theo âiãøm hay hn theo âỉåìng.
 Hn giạp mäúi dng cho chi tiãút mạy cọ hçnh dảng v tiãút diãûn ty .
TM
m

Hçnh 14.12 : Mäúi hn gọc chëu momen
ún M
u
v momen xồõn T

Bi ging Cå såí thiãút kãú mạy 2 - Lã Cung - Bäü män Ngun l Chi tiãút mạy - Hãû Tên Chè - Khoa Sỉ phảm k thût - 2008Ư
16
Hn âiãøm thỉåìng dng cho cạc táúm ghẹp mng, chiãưu dy táúm dy nháút khäng nãn quạ ba láưn
chiãưu dy táúm mng nháút.
Âỉåìng kênh âiãøm hn láúy theo chiãưu dy ca táúm mng nháút :
d1,2S4(mm)=+
khi
S3(mm)≤
v
d1,5S5(mm)=+
khi
S3(mm)>
. Cạc kêch thỉåïc khạc (hçnh 14.14) cọ thãø láúy
nhỉ sau :
12
t 3d; t 2d; t 1,5d== =
.
Hn âỉåìng dng âãø ghẹp cạc chi tiãút mng cọ u cáưu kên. Táûp trung ỉïng sút trong mäúi hn
âỉåìng nh hån trong mäúi hn âiãøm.
 Tênh âäü bãưn mäúi hn tiãúp xục
¾ Våïi mäúi hn giạp mäúi
Tênh toạn giäúng nhỉ våïi táúm ngun. Khi chëu ti trng ténh, ỉïng sút cho phẹp ca mäúi hn
cọ thãø láúy nhỉ ỉïng sút cho phẹp ca táúm ngun. Våïi váût liãûu vç hn m gim cå tênh, phi hả
tháúp ỉïng sút cho phẹp. Khi chëu ti trng thay âäøi, âäü bãưn ca mäúi hn tiãúp xục cng bë gim
nhỉ âäúi våïi mäúi hn häư quang.

¾ Våïi mäúi hn âiãøm
+ Våïi mäúi hn âiãøm chëu lỉûc F nhỉ trãn hçnh 14.14, tênh toạn theo âäü bãưn càõt.
Âiãưu kiãûn bãưn :
[]
2
4F
'
z.i. d
τ= ≤ τ
π

Trong âọ : z : säú âiãøm hn, i : säú tiãút diãûn chëu càõt, d : âỉåìng kênh âiãøm hn.
+ Våïi mäúi hn âiãøm chëu momen M tạc dủng trong màût phàóng ghẹp
⇒
tênh toạn tỉång tỉû
nhỉ mäúi ghẹp nhọm buläng khäng cọ khe håí chëu momen M trong màût phàóng ghẹp
F
F
Hçnh 14.13: Mäúi hn tiãúp xục
(kiãøu hn giạp mäúi)
t
1
t
2
t
F F
d
F
F
i = 1
FF
i = 2
S
Hçnh 14.15 : Mäúi hn tiãúp xục (hn âiãøm)
t